本文,冻干机厂家和大家聊聊中药冻干制剂的保护剂。为保护含有蛋白质,多肤等成分的药物的活性和药物的原有晶型,有利于中药冻干制剂成品的成型,在配方中通常添加保护剂。保护剂应具备如下特性:①玻璃化转变温度高;②吸水性差;③结晶率低;④本身无味,与蛋白质不发生化学反应;⑤价廉易得;⑥人用药品所用保护剂应是SFDA允许使用的,必须对人体无害。常用的保护剂有:①糖类/多元醇:蔗糖,海藻糖,乳糖,麦芽糖,葡萄糖,甘露醇等。②聚合物:HES,PVP,PEG,葡聚糖,白蛋白等。③无水溶剂:乙烯乙二醇,协由,DMSO,DMF等。④表面活性剂:TWEEN80等。⑤氨基酸:丝氨酸,谷氨酸钠,丙氨酸,甘氨酸、肌氨酸等。⑥盐类:磷酸盐,醋酸盐,柠檬酸盐等。
在中药冻干制剂中,最常用的保护剂有甘露醇、乳糖、白蛋白等。而海藻糖具有在脱水、干燥、高温、冷冻等情况下保护药物生物活性免遭破坏的作用,对药物的活性成分具有很好的保护效果。但由于价格高,多用作标准品的保护剂。
保护剂保护药物的机理可分为低温保护和冻干保护。低温保护是被广为接受的优先作用原理,在起稳定作用的保护剂存在条件下,药物优先与水作用(优先水合),而保护剂则被排斥在药物区域外(优先排斥),此时药物表面有较多的水分子和较少的保护剂分子。优先作用原理也适用于冷冻一溶解过程。但在冻干过程中由于药物的水合层被除去,优先作用机理不再适用。对于冻干保护机理,仍在探讨之中,目前主要有水替代假说和玻璃态假说。①水替代假说:许多研究者认为,药物分子通过氢键与水连接,当药物在冷冻干燥过程中失去水分的时候,保护剂的轻基能替代药物表面的水的轻基,在药物表面形成一层假定的水化膜,稳定药物的高级结构,以防止药物因冻干而变性,使其即使在低温冷冻和干燥失水的情况下,仍保持药物的结构和功能完整。②玻璃态假说:在含有保护剂的溶液的低温干燥过程中,当保护剂的浓度足够大且保护剂的结晶不会发生时,保护剂一水就会玻璃化。在玻璃化状态下,物质兼有固体和流体行为,粘度极高,不易形成结晶,且分子扩散系数很低,因而具有钻性的保护剂包围在药物分子的周围,形成一种在结构上与玻璃状的冰相似的碳水化合物玻璃体,使大分子物质的运动受阻,维持药物分子的空间结构,起到保护作用。